TY  - JOUR
T1  - PEM TİPİ YAKIT PİLLERİ İÇİN ÇİFT KUTUPLU AKIŞ PLAKALARININ MODELLENMESİ
AU  - Ekiz, Ahmet
AU  - Camcı, Talha
AU  - Türkmen, İbrahim
AU  - Sankır, Mehmet
AU  - Uslu, Sıtkı
AU  - Baker, Derek K.
AU  - Ağar, Ertan
PY  - 2013
DA  - March
JF  - Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi
JO  - GUMMFD
PB  - Gazi Üniversitesi
WT  - DergiPark
SN  - 1300-1884
SP  - 0
VL  - 26
IS  - 3
LA  - tr
AB  - Yakıt pili teknolojisi, hidrojen enerjisini en ekonomik ve verimli kullanan teknolojilerden bir tanesidir.Kullandığı yakıt ve üretebildiği güç miktarı bakımından çeşitli yakıt pilleri mevcuttur. Bu yakıt pilleri içerisindeen çok polimer elektrolit membranlı yakıt pillerinin (PEMYP) gelecek vaad ettiği öngörülmektedir. Buçalışmada tek hücreli bir polimer elektrolit membranlı yakıt pili Comsol Multiphysics programı kullanılarak ikiboyutlu olarak modellenmiştir. Akışa paralel kesitte model oluşturulmuştur. Akış kanalına farklı geometrilerdeengeller konularak daha fazla yakıtı reaksiyona zorlamak hedeflenmiştir. Bu şekilde ideal performansdeğerlerine yakın akım ve güç yoğunlukları oluşturulmaya ve kayıplar en aza indirilmeye çalışılmıştır. Sınırkoşulları olarak değişik hız değerleri girilmiştir. Ayrıca çıkış sınır şartları için farklı basınç değerleri verilerekperformans etkisi araştırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucu görülmüştür ki; giriş hızının artması, çıkış basıncınınartması, katot tarafındaki sınır şartlarına anoda göre daha fazla oksidant beslenmesi ve kanal boyunca bulunanengellerin derinliğinin artması sonrasında yakıt hücresi performansı artmıştır.
KW  - PEM Yakıt Pili
KW  - Comsol
KW  - Yakıt Hücresi
KW  - 2-D Modelleme.
CR  - Gurau, V., Liu, H. And Kakac, S., Two-
CR  - Dimensional Model for Proton Exchange
CR  - Membrane Fuel Cells, AIChE Journal, 44,
CR  - -2422, 1998.
CR  - Dutta S., Shimpalee S., Vanzee W.J., Threedimensional
CR  - numerical simulation of straight
CR  - channel PEM fuel cells, J. Applied
CR  - Electrochemistry,(30) 135-146, 1999.
CR  - He, W., Yi, J.S. and Nguyen, T.V., Two-Phase
CR  - Flow Model of the Cathode of PEM Fuel Cells
CR  - Using Interdigitated Flow Fields, AIChE
CR  - Journal, 46, 2053-2064, 2000.
CR  - Um, S. and Wang, C.Y., Three-dimensional
CR  - analysis of transport and electrochemical
CR  - reactions in polymer electrolyte fuel cells,
CR  - Journal of Power Sources, 125, 40–51, 2004.
CR  - Guvelioglu, G.H. and Stenger, H.G.,
CR  - Computational fluid Dynamics modeling of
CR  - polymer electrolyte membrane fuel cells, Journal
CR  - of Power Sources, 147, 95–106, 2005.
CR  - Hermann, A., Chaudhuri, T., Spagnol, P.,
CR  - International Journal of Hydrogen Energy, 30,
CR  - , 2005.
CR  - Shimpalee, S., Van Zee, J.W., ‘’Numerical
CR  - Studies on Rib & Channel Dimension of Flow
CR  - Field on PEMFC Performance’’, International
CR  - Journal of Hydrogen Energy, 80-102, (2006).
CR  - Soo Kim, G., Sui, P.C., Shah, A.A., Djilali, N.,
CR  - Reduced-dimensional models for straight-channel
CR  - proton exchangemembrane fuel cells, Journal of
CR  - Power Sources, 195, 3240-3249, 2010.
CR  - Lobato, J., Canizares, P., Rodrigo, M.A., Pinar,
CR  - J.F., Mena, E., Ubeda, D., Three-dimensional
CR  - model of a 50 cm2 high temperature PEM fuel
CR  - cell. Study of the flow channel geometry
CR  - influence, International Journal of Hydrogen
CR  - Energy, xxx, i-ii, 2010.
CR  - Larminie, J., Dicks, A., Fuel Cell Systems
CR  - Explained, Wiley, 2003.
CR  - Hoogers, G., Fuel Cell Technology Handbook,
CR  - CRC Press, 2002.
CR  - Kakaç, S., Vasiliev, L., Pramuanjaroenkij, A.,
CR  - Mini-Mikro Fuel Cell Fundamentals and
CR  - Applications, Springer, 2007.
CR  - Barbir, F., PEM Fuel Cells:Theory and
CR  - Practice, Elsevier Academic Press, 2005.
CR  - EG&G Technical Services, Inc., Fuel Cell
CR  - Handbook(Seventh Edition), U.S. Department
CR  - of EnergyOffice of Fossil EnergyNational Energy
CR  - Technology Laboratory, 2004.
CR  - EG&G Services Parsons, Inc. Science
CR  - Applications International Corporation, Fuel Cell
CR  - Handbook (Fifth Edition), U.S. Department of
CR  - Energy Office of Fossil Energy National Energy
CR  - Technology Laboratory, 2000.
CR  - Ağar, E., 2010, 2-D Modeling of a Proton
CR  - Exchange Membrane Fuel, Yüksek Lisans Tezi,
CR  - O.D.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
CR  - Bıyıkoğlu, A., Yakıt Hücerelerinin Tarihsel
CR  - Gelişimi,Çalışma Prensipleri Ve Bugünkü
CR  - Durumu, G.Ü. Fen Bilimleri Dergisi, 16(3),
CR  - -542, 2003.
CR  - Barbir, F., Fuel cell basic chemistry,
CR  - electrochemistry and thermodynamics. In Mini-
CR  - Micro Fuel Cells: Fundamentals and
CR  - Applications, pages 13–26, 2008.
CR  - “Elektrik İşleri Etüd İdaresi” erişim adresi:
CR  - http://www.eie.com/, erişim tarihi: 26 Nisan
CR  - “Fuel Cell Online, Fuel Cell Information” erişim
CR  - adresi: http://www.fuelcells.org/, erişim tarihi: 28
CR  - Temmuz 2010.
CR  - “U.A. Department of Energy, Energy Efficiency
CR  - & Renewable Energy” erişim adresi:
CR  - http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcel
CR  - ls/fuelcells/fc_types.html, erişim tarihi: 26 Nisan
CR  - “The National Institute of Standards and
CR  - Technology (NIST)” erişim adresi:
CR  - http://physics.nist.gov/MajResFac/NIF/pemFuelC
CR  - ells.html erişim tarihi : 26 Nisan 2010.
CR  - Scientific Computing World erişim adresi:
CR  - http://www.scientificcomputing.
CR  - com/scwjanfeb03fuelcell.html erişim
CR  - tarihi:20 Temmuz 2010.
CR  - Robalinho, E., Cunha, E.F., Andrade, A.B.,
CR  - Bejarano, M.L.M., Linardi, M., Cekinski, E.,
CR  - COMSOL Modelling and Simulation of PEM
CR  - Fuel Cell’s Flow Channels, Excerpt from the
CR  - Proceedings of the COMSOL Conference,
CR  - Boston, U.S.A., 2007.
CR  - Siegel, C., Review of computational heat and
CR  - mass transfer modeling in polymer-electrolytemembrane
CR  - (PEM) fuel cells, Energy, 33,1331–
CR  - , 2008.
CR  - Mehta, V. and Cooper, J., Review and analysis of
CR  - pem fuel cell design and manufacturing, Journal
CR  - of Power Sources, 114,32–53, 2003.
CR  - Tsuchiya, H. and O Kobayashi, O., Mass
CR  - production cost of pem fuel cell by learning
CR  - curve, International Journal of Hydrogen
CR  - Energy, 29,985–990, 2004.
CR  - Li, X. and Sabir, I., Review of bipolar plates in
CR  - pem fuel cells: Flow-field designs, International
CR  - Journal of Hydrogen Energy, 30,359–371,
CR  - Hermann, A., Chaudhuri, T. and Spagnol, P.,
CR  - Bipolar plates for pem fuel cells: A review,
CR  - International Journal of Hydrogen Energy,
CR  - ,1297–1302, 2005.
CR  - Tawfik, H., Hung, Y. and Mahajan, H., Metal
CR  - bipolar plates for pem fuel cell—a review,
CR  - Journal of Power Sources, 163,775–767, 2007.
CR  - Wind, J., Spah, R., Kaiser, W. and Böhm, G.,
CR  - Metallic bipolar plates for pem fuel cells,
CR  - Journal of Power Sources, 105,256–260, 2002.
CR  - Xing, Q.X., Lum, K.W., Poh, H.J.,Wu, Y.L.,
CR  - Geometry optimization for proton-exchange
CR  - membrane fuel cells withsequential quadratic
CR  - programming method, Journal of Power
CR  - Sources, 186, 10–21, 2009.
CR  - Comsol Multiphysics. Proton exchange
CR  - membrane fuel cell. In Chemical Engineering
CR  - Module Model Library, Comsol, 2009.
CR  - Comsol Multiphysics. Chemical Engineering
CR  - Module User’s Guide. Comsol, 2008.
CR  - “General Motors Company” resmi internet sitesi
CR  - erişim adresi:
CR  - http://www.gm.com/vehicles/innovation/fuelcells/
CR  - erişim tarihi: 28 Temmuz 2010.
CR  - Sankır, M., PhD Dissertation, 2005.
CR  - K. Broka, P. Ekdunge, Modelling the PEM fuel
CR  - cell cathode, Journal of Applied
CR  - Electrochemistry, 27:281-289, 1997.
CR  - K. Dannenberg, P. Ekdunge and G. Lindbergh,
CR  - Mathematical model of the PEMFC, Journal of
CR  - Applied Electrochemistry 30:1377–1387, 2000.
UR  - https://dergipark.org.tr/tr/pub/gazimmfd/issue//88766
L1  - https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/75979
ER  -